Desalinización circular: un sistema solar convierte agua de mar en agua potable sin generar salmuera
La gestión de la salmuera constituye uno de los principales desafíos ambientales asociados a la desalinización convencional. Aunque tecnologías como la ósmosis inversa han permitido ampliar el acceso a recursos hídricos en regiones con estrés hídrico, generan corrientes residuales altamente concentradas cuya gestión continúa siendo un reto para la sostenibilidad del proceso.
En este contexto, investigadores de la Universidad de Rochester han desarrollado un sistema de desalinización solar térmica capaz de producir agua dulce a partir de agua marina sin generar vertidos líquidos residuales, incorporando además mecanismos de recuperación de materiales con potencial de valorización.
Hacia una desalinización sin residuos
Las tecnologías convencionales de desalinización producen importantes volúmenes de salmuera concentrada, un residuo líquido que suele ser descargado al medio marino y que puede generar alteraciones locales en los ecosistemas costeros debido al incremento de la salinidad y la reducción del oxígeno disuelto.
La nueva solución plantea un enfoque diferente basado en principios de economía circular, donde las sales y minerales presentes en el agua dejan de considerarse un residuo para convertirse en recursos potencialmente aprovechables.
El sistema utiliza paneles metálicos tratados mediante láseres de femtosegundo, capaces de modificar la estructura superficial del material a escala microscópica para maximizar la absorción de energía solar y favorecer el transporte capilar del agua.
Sobre estas superficies circula una fina película de agua salada que, al calentarse mediante radiación solar, se evapora para posteriormente condensar como agua dulce.
Separación selectiva de sales y minerales
Uno de los principales avances tecnológicos radica en la capacidad del sistema para evitar la acumulación de sales en la superficie activa de evaporación, uno de los problemas más habituales en los procesos solares de desalinización.
Mientras el agua se evapora, las sales y minerales disueltos son desplazados hacia zonas específicas del panel donde se concentran y precipitan sin interferir en el funcionamiento del sistema.
Esta estrategia permite trabajar con agua marina real, que contiene mezclas complejas de sales y minerales como calcio, magnesio y otros compuestos responsables de fenómenos de incrustación y ensuciamiento en numerosos procesos industriales.
Como resultado, el sistema reduce significativamente la generación de residuos líquidos y facilita la recuperación de materiales en estado sólido.
Recuperación de recursos críticos
Más allá de la producción de agua potable, la tecnología abre nuevas oportunidades para la valorización de recursos presentes en corrientes salinas.
Las pruebas realizadas por los investigadores han demostrado la capacidad del sistema para recuperar aproximadamente el 50 % del litio contenido en determinadas aguas hipersalinas mediante la incorporación de nanopartículas de titanatos de hidrógeno.
Este aspecto resulta especialmente relevante en el contexto actual de transición energética, donde la demanda de minerales críticos para baterías y sistemas de almacenamiento energético continúa creciendo de forma sostenida.
La posibilidad de integrar producción de agua y recuperación de materiales estratégicos refuerza el interés de este tipo de tecnologías desde una perspectiva de circularidad y eficiencia de recursos.
Aplicaciones descentralizadas y resiliencia hídrica
Otra de las ventajas identificadas por el equipo investigador es la capacidad de escalado modular del sistema.
La tecnología podría implementarse tanto en instalaciones de gran capacidad como en unidades autónomas de menor tamaño destinadas a comunidades costeras, entornos insulares o regiones con acceso limitado a infraestructuras hídricas y energéticas.
Al funcionar principalmente mediante energía solar, el sistema reduce la dependencia de fuentes energéticas externas y facilita soluciones descentralizadas para el abastecimiento de agua en zonas vulnerables a sequías, fenómenos climáticos extremos o limitaciones de acceso a recursos hídricos.
La economía circular llega a la gestión del agua
El desarrollo refleja una tendencia creciente en el sector hídrico: evolucionar desde modelos centrados exclusivamente en el tratamiento de agua hacia esquemas de recuperación integral de recursos.
Bajo este enfoque, las corrientes residuales dejan de considerarse un problema de gestión para convertirse en fuentes potenciales de materias primas secundarias, energía o productos valorizables.
La combinación de energía renovable, reducción de residuos y recuperación de minerales posiciona a este tipo de soluciones como una de las líneas tecnológicas con mayor potencial para avanzar hacia sistemas de desalinización más sostenibles, resilientes y alineados con los principios de la economía circular.
